炼油厂和化学处理设施操作各种泵和压缩机，它们有许多共同的特点，可以从改造项目中受益。作为重要的资产，它们需要提供可靠的服务，同时保持效率。随着对运营成本的关注，尽可能减少能源使用变得越来越重要，这也是通过改造设计可以实现的任务之一。
Sulzer公司的改装专家Luca Lonoce着眼于使用改装技术来满足碳氢化合物加工行业不断变化的需求的好处。
最初的检查应该建立那些将提供最大性能改进的修改。
尽管大多数人永远不会看到它们，但工业泵和压缩机是日常生活的关键部分。石油、天然气和化工设施使用泵和压缩机进行运输和加工;制造我们都依赖的燃料和材料。这些旋转设备的重要部件帮助我们保持生活的流畅。
烃加工工业礼物旋转设备，其中泵和压缩机必须处理可能含有固体，其可能会对性能有不利的影响流体和气体具有挑战性的环境。在原料，工艺参数和操作注意事项的变化，这些都会影响被要求在生产环境中的许多资产做。
现代旋转设备的设计和内小的操作窗口制造工作，这意味着是在原料的性能变化非常小的公差。旧设备具有变化的更宽容而且还具有以适应转子的设计修改而不影响外壳范围。
因此，当需要改变设计时，无论是性能问题还是可靠性问题，电厂通常只有两个选择——投资新资产，这可能有接近两年的交付时间，或者开发一个改造项目，使现有的设计满足所需的参数——这一选择大大缩短了项目时间。
再制造泵叶轮可以提高产量，降低能耗。
压缩机
最初的评估
该过程首先进行初步评估，确定设备是否适合使用考虑现有和所需操作条件的系统过程重新评估。在压缩机的情况下，第一次审查所需的最低数据是进口压力、温度、流量、相对湿度和每种条件下的气体特性(可压缩性、分子量和比热容)。期望的最终压力是排放侧唯一需要的值。
初始计算提供放电温度、功率要求和转速。计算数据与实际现场测量数据或操作记录进行比较，并进行调整，以匹配效率、速度和功率。新工作点与原始压缩机运行数据的比较决定了所需变化的幅度。
入口和出口喷嘴尺寸确定用于所述外壳和所述可利用区域的增加的体积流量的最后界限通过不窒息或超过容许速度的限制。如果外壳能够处理新的流量要求，那么详细的评测就可以开始。
设计更改
一个简单的方程控制了流量和三个可以改变的量，以增加体积流量:流动面积，流动速度和气体密度。
流速=流动面积x流速x气体密度
改变流动面积是提高流量最复杂的方法。这一措施意味着一个新的空气动力学组件，包括叶轮，隔膜和结构部件。通过更宽的叶轮，更大直径的叶轮，新的叶轮叶片设计，更大的扩压通道，或所有这些的组合来增加流动面积。如果新部件与旧的机壳空间相匹配，这个项目是可行的。
现代设计技术，诸如计算流体动力学（CFD），和制造技术使得制造的3维叶轮叶片轮廓。这些都大大增加了叶片，从而提供更高的速度和体积容量给每个阶段，以及提高的效率的有效表面。
事实上，这些改进是这样的，使用三维设计的三级转子可以取代安装了二维叶轮的四级转子，并且可以减少10%的能源来提供相同的输出。类似地，在不改变外部尺寸或周围设备的情况下，产量可以比原来的数字增加，所有这一切都可以在计划的维护窗口期间实现。
大型泵可以重新评估，以增加性能，而不超过电机的最大额定值。
性能改进
通过增加机组转速或叶轮直径来提高流速。固定的压气机部分将叶轮出口处气体速度的增加转化为更高的扬程，这与实际流量系数的增加得到相同的结果。
每增加1%的转速就相当于增加3%的流量，这取决于旋转部件的机械强度以及叶轮和联轴器的装配公差，决定了最终设计的极限。所有这些计算和评估都可以在项目的规划阶段进行，以确定最可行的设计，从而实现预期的结果。
泵
材料的改进
对于泵，无论是单级设计还是多级设计，在设计评估和修改方面，改造采取了非常相似的路径。桶形泵与压缩机在设计上有许多共同之处，而单级离心泵可以受益于现代三维叶轮设计，并使用CFD来建立更高效的设计。
为原始设计确定最佳设计和材料改进需要相当多的专业知识。然而，这需要与更广泛的应用相结合，着眼于电力需求、耦合和密封设计，以及对资产本身下游设备的影响。
故障诊断
例1:热加氢柴油泵。
一种8级背对背泵，在1143米(3750英尺)扬程下生产193m3 /hr (708gpm)，工作温度范围为50- 446°F，当意外故障导致工艺流体泄漏到大气中时，随着时间的推移，性能出现了下降。进行根本原因分析(RCA)以确定最适当的补救措施。
该泵装有聚合物易损件，其被设计为与更紧密的间隙从而提高工作效率和消除金属对金属磨损的风险运行。然而，RCA揭示的高压聚合物衬套已经从它的保持器，这引起了机械密封的过压挤出。
炼油厂有几种修复泵的选择，他们决定采用陶瓷材料的高压套管来完全消除重复故障的风险。固定衬套选用固体氧化锆陶瓷件，磨损环和旋转件采用热喷涂陶瓷涂层。
陶瓷部件和涂层提供高的机械强度，优异的耐磨损和耐磨损性以及扩张的类似系数铬钢，这将消除的干涉配合被泄露的风险。因此，陶瓷部件的改造提供了应用程序更好的解决方案，保证了泵将继续可靠，高效地几年来操作。
实施例2：增加炼油厂生产
某炼油厂正在研究将大型桶泵从38000桶/天调整到43000桶/天的可能性，并将扬程从1420米(4600英尺)增加到1798米(5900英尺)，同时不超过现有电机的最大额定值。此外，该项目还包括从API 610第6版升级到API 610第8版，以确保符合当前的行业标准。
为了达到预期的效果，在保留原有桶体的同时，将低容量的内壳和叶轮更换为高容量部件。设计的完成方式确保了所需的流量和扬程在现有驱动电机的能力范围内。
这种成本效益的解决方案需要比新泵的资产，这将需要额外的更改底板以及吸入和排出管道的投资相当少。该rerate也比替换项目更短的时间内完成。
尖端解决方案
实施例3：压缩机转子的寿命延长
石化行业的一个客户遇到了一个三级环氧乙烷涡轮压缩机的性能问题，需要延长其运行寿命。这个项目需要高水平的精密制造来制造所有必要的部件。
相当多的制造技术是需要的反向工程的叶轮几何形状以及材料的知识，实现叶轮的需要收缩配合。的涡轮机械专业知识，设计经验，以及激光焊接技术相结合，使以最小的前置时间来创建新的组件。
进行激光熔覆和执行高速转子的平衡的能力是一个精密制造的转子的递送和叶轮至关重要的是显着地延长了压缩机的使用寿命。
改造和维修
在理想的情况下，改造项目可以在计划的维护期间完成，在出现故障时，它们也可以提供一种成本效益高的解决方案。当新部件的交付时间严重延误维修项目时，翻新项目有能力减少停机时间，并为未来提供更好的可靠性。
使用反向工程技术，加上快速制造过程，包括附加的制造，也能够创建精密部件相匹配的，或甚至超过原始设备制造商的规格（OEM）。通过与专家的维护提供者共同参与，能够快速收集所有必要的知识和资源，运营商可以实现减少停机时间以及更高的可靠性和效率。
行业专业知识
为下游油气行业提供交钥匙解决方案，需要许多领域的专业知识，尤其是对行业和旋转设备操作应用的深入了解。结合专业的设计能力、制造资源和测试设施，它有可能提供结合可靠性、效率和性能的最先进的工程解决方案，而不需要与新资产投资相关的时间和成本影响。
苏尔寿公司
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